Sumário

1 Óptica Geométrica, 11
1.1 Matrizes ópticas, 11
1.2 Diafragma em sistemas ópticos, 18
1.3 Problemas, 20
1.4 Experimento ilustrativo, 22

2 Propagação da luz, 25
2.1 Ondas harmônicas, 25
2.2 Ondas eletromagnéticas, 30
2.3 Efeito Doppler, 33
2.4 Problemas, 34
2.5 Experimento ilustrativo, 35

3 Natureza vetorial da luz, 37
3.1 Equações de Maxwell: relações vetoriais, 37
3.2 Vetor de Poynting, 37
3.3 Polarização, 39
3.4 Reflexão e refração, 46
3.5 Problemas, 50
3.6 Experimento ilustrativo, 53

4 Interferência e coerência, 61
4.1 Interferência, 61
4.2 Coerência e espectro de potência, 67
4.3 Exemplos, 74
4.4 Sinal analítico e transformada de Fourier, 85
4.5 Interferência e reflexões múltiplas em filmes e lâminas, 88
4.6 Problemas, 90
4.7 Experimentos ilustrativos, 97

5 Difração e Óptica de Fourier, 109
5.1 Formalismo clássico, 109
5.2 Teoria escalar, 116
5.3 Sistemas lineares, 120
5.4 Difração e teoria dos sistemas lineares, 129
5.5 Teorema de Babinet: aberturas complementárias, 131
5.6 Exemplos, 132
5.7 Transformação de Fourier pelas lentes, 139
5.8 Problemas, 148
5.9 Experimentos ilustrativos, 154

6 Holografia e introdução à teoria da informação, 161
6.1 Holografia, 161
6.2 Holografia dinâmica, 168
6.3 Aplicações da holografia, 171
6.4 Teoria da informação, 175
6.5 Experimentos ilustrativos, 182

7 Óptica em sólidos, 185
7.1 Propagação em meios anisotrópicos, 185
7.2 Exemplos, 192
7.3 Óptica não linear, 194
7.4 Experimento ilustrativo, 197

Apêndices: Temas teóricos e práticos complementares

Delta de Dirac, 203
A.1 - Pente de Dirac, 204
A.2 - Função degrau ou de Heaviside, 204

Transformada de Fourier, 205
B.1 - Propriedades, 205
B.2 - Funções especiais, 207
B.3 - Relações de incerteza na transformação de Fourier, 209

Teorema de Bernstein, 211

Teorema de amostragem de Whittaker-Shannon, 213
D.1 - Amostragem, 213
D.2 - Recuperando a informação, 214
D.3 - Conteúdo da informação, 214
D.4 - Considerações, 215

Processos estocásticos, 217
E.1 - Variável aleatória, 217
E.2 - Processos estocásticos, 218

Alinhamento de lentes, 223

Interferômetro de Michelson, 227
G.1 - Ajuste do instrumento, 228

Fotodiodos, 233
H.1 - Regime de operação, 234
H.2 - Amplificadores operacionais, 235

Fontes de luz, 239
I.1 - Lâmpada de filamento incandescente, 239
I.2 - Light-emitting diodes (LEDs), 240
I.3 - Lâmpadas de descarga: Na e Hg, 240
I.4 - Laser, 241

Referências bibliográficas, 243

Índice remissivo, 245